Файл: Эстеркин, Р. И. Эксплуатация котлоагрегатов на газовом топливе.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 124
Скачиваний: 0
ский недожог для одной из нагрузок котла; балансовые испы тания при четырех-пяти промежуточных нагрузках котла.
Величину избытка воздуха (ак) следует выбирать при номи нальной или близкой к ней нагрузке котла. При этом изме ряются: производительность котла при наличии расходомера, расход газа, давление газа и воздуха перед горелками, разре жение в топке, состав и температура продуктов горения за кот лом, разрежение за котлом. На основании состава продуктов горения за котлом подсчитываются потеря тепла от химиче
ского недожога и избыток воздуха. |
Всего проводится |
четыре- |
||
|
пять |
опытов продолжительностью |
||
|
не менее 1 ч в установившемся |
|||
|
режиме работы котла. |
По |
дан |
|
|
ным опытов строится зависимость |
|||
|
потери тепла с химическим недо |
|||
|
жогом 7 з от избытка воздуха за |
|||
|
котлом. Пример такой зависимо |
|||
|
сти приведен на рис. 37. Как по |
|||
|
казал опыт испытаний различных |
|||
Рис. 37. Зависимость потери тепла |
котлоагрегатов, минимальный из |
|||
быток воздуха, при котором |
от |
|||
с химическим недожогом от из |
сутствует химический |
недожог, |
||
бытка воздуха за котлом при по |
||||
стоянной нагрузке котла. |
как правило, является оптималь |
|||
ным.
Балансовые испытания котлоагрегата при различных проме жуточных нагрузках следует проводить с выбранным оптималь ным избытком воздуха. Следует иметь в виду, что при нагруз ках котла менее 50% от номинальной во избежание появления химического недожога чаще всего приходится устанавливать избыток воздуха на 0 ,1—0,2 больше оптимального его значения. Объем измерений при проведении балансовых опытов должен соответствовать приведенному в табл. 14. Результаты испытаний обрабатываются по упрощенной методике, разработанной проф. М. Б. Равичем.
При работе котла на газе имеют место следующие потери тепла: с уходящими газами, от химического недожога и в окру жающую среду. Потеря тепла с уходящими газами обусловлена тем, что в дымовую трубу выбрасываются газы, имеющие еще определенный запас тепла, которое могло бы быть использо вано; она зависит от температуры уходящих газов и их коли чества; с повышением температуры и избытка воздуха потеря тепла с уходящими газами возрастает. Потеря тепла от хими ческого недожога связана с возможностью появления в уходя щих газах продуктов неполного сгорания в виде СО, СН4 и Н2 и зависит от избытка воздуха. Во всех случаях, когда избыток воздуха меньше'единицы, имеет место потеря тепла от химиче ского недожога. Увеличение избытка воздуха, как правило, при водит к снижению этой потери. Следовательно, наиболее вы
140
годен такой избыток воздуха, при котором сумма потерь тепла от химического недожога и с уходящими газами будет мини
мальной.
Потери тепла определяются в такой последовательности.
1. Определяется отношение действительного объема продук тов горения к теоретическому:
|
и _ _________(С Р 2) max_________ |
(Q\ |
|
|
(C 0 2)yx+ ( C 0 ) yx+ (C H 4)yx * |
V ’ |
|
где |
(С 02)max — максимальное |
содержание С 0 2 в сухих |
газах, |
принимаемое для различных газов и их смеси по табл. |
15, 16, |
||
17; |
(С 02)уХ, (СО) уХ, (СН4)уХ |
содержание углекислоты, |
окиси |
углерода и метана в уходящих газах (по данным анализа), %•
2. Если h > 1, |
то потеря тепла с уходящими |
газами |
подсчи |
||||||
тывается по формуле |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
<72= |
tyx— Мв |
[с + ( л- 1 ) к в ] - т |
%, |
|
( 10) |
||
|
|
|
|
|
|||||
где |
/Ух — температура |
уходящих газов, |
принимаемая |
как сред |
|||||
няя |
величина из |
суточной ведомости |
работы |
оборудования; |
|||||
/возд — температура холодного воздуха, |
забираемого |
вентилято |
|||||||
ром, |
а при отсутствии — температура |
воздуха, |
поступающего |
||||||
в горелки; |
/тах— жаропроизводительность топлива для |
различ |
|||||||
ных газов |
и их смеси, |
принимаемая по табл. 15, 16, |
17; |
I — по |
|||||
правочный коэффициент, принимаемый для различных газов:
природного — 0,85; |
коксового — 0,8; попутного нефтяного — 0,9; |
доменного — 0,5; С, |
К — поправочные коэффициенты, определяе |
мые из табл. 18; |
В — поправочный коэффициент, определяемый |
||||||||
для различных газов и их смеси из табл. 15, |
16, 17. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 15 |
|
Теплотехнические характеристики смеси природного и попутного |
|||||||||
|
|
|
нефтяного газов |
|
|
|
|
||
|
Соотноше ние газов |
|
|
|
Отношение |
||||
|
|
в с меси |
Жаропро |
Теплота |
|
объемов |
|||
(СОг) max, |
|
|
|
изводи |
|
сухих |
|||
|
|
|
сгорания |
|
|||||
% |
|
|
Попутный |
тельность |
и |
влажных |
|||
Природный, |
Р, |
ккал/м3 |
|||||||
|
нефтяной, |
^тах, °С |
продуктов |
||||||
|
м3 |
|
м3 |
|
|
|
|
горения В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
11,8 |
1 |
|
0,0 |
2010 |
|
1000 |
|
0,81 |
|
12,0 |
1 |
|
0,2 |
2020 |
' |
1000 |
|
0,81 |
|
12,2 |
1 |
|
0,4 |
2020 |
|
1000 |
|
0,81 |
|
12,3 |
1 |
|
0,5 |
2030 |
|
1000 |
|
0,8! |
|
12.4 |
1 |
|
0,6 |
2030 |
|
1000 |
|
0,81 |
|
12.5 |
1 |
|
0,8 |
2030 |
|
1000 |
|
0,81 |
|
12,6 |
1 |
|
1,0 |
2030 |
|
990 |
|
0,82 |
|
12,8 |
1 |
|
1,5 |
2040 |
|
990 |
|
0,83 |
|
12,9 |
1 |
|
2,0 |
2040 |
|
990 |
; |
0,83 |
|
13,2 |
0 |
|
1,0 |
2050 |
|
990 |
0,84 |
||
i
141
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 16 |
||
Теплотехнические характеристики природного и коксового газа |
||||||||||
|
Соотношение |
газов |
|
|
|
Отношение |
||||
|
в смеси |
|
|
Жаропро |
|
|||||
|
|
|
Теплота |
|
объемов |
|||||
(СО2) max, |
|
|
|
|
|
изводи |
|
сухих |
||
|
|
|
|
|
сгорания |
|
||||
% |
Природный, |
Коксовый, |
тельность |
и |
влажных |
|||||
Р, ккал/м3 |
||||||||||
|
|
^тах, °С |
продуктов |
|||||||
|
м3 |
|
м3 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
горения В |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 1 .8 |
1 |
|
0,0 |
|
|
2 0 1 0 |
1 0 0 0 |
|
0,81 |
|
1 1 , 6 |
1 |
|
0,5 |
|
|
2 0 2 0 |
1 0 1 0 |
|
0,80 |
|
1 1 , 4 |
1 |
|
1,0 |
|
|
2030 |
1020 |
|
0,80 |
|
1 1 , 3 |
1 |
|
1,5 |
|
|
2040 |
1030 |
|
0,,80 |
|
1 1 , 2 |
1 |
|
2,0 |
|
|
2050 |
1040 |
|
0,79 |
|
1 1 , 0 |
1 |
|
3,0 |
|
|
2060 |
1050 |
|
0,79 |
|
10 ,9 |
1 |
|
4,0 |
|
|
2070 |
1060 |
|
0,78 |
|
10 ,4 |
0 |
|
1,0 |
|
|
2090 |
1090 |
|
0,77 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 17 |
||
Теплотехнические характеристики смешанного коксо-доменного газа |
||||||||||
|
Соотношение газов |
|
|
|
Отношение |
|||||
|
в ел1еси |
|
|
|
Жаропро- |
Теплота |
|
объемов |
||
(СО2) max, |
|
|
|
|
изводитель- |
|
сухих |
|||
|
|
|
|
сгорания |
|
|||||
% |
|
|
|
|
|
ность |
и |
влажных |
||
Коксовый, |
Доменный, |
Р, ккал/м3 |
||||||||
|
^тах, °С |
продуктов |
||||||||
|
м3 |
|
м3 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
горения В |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
10 ,4 |
1 |
|
0,0 |
|
|
2090 |
1090 |
|
0,77 |
|
1 2 , 5 |
1 |
|
1,0 |
|
|
1970 |
980 |
|
0,82 |
|
14,5 |
1 |
|
1,1 |
|
|
1930 |
940 |
|
0,83 |
|
■15,1 |
1 |
|
1,2 |
|
|
1910 |
935 |
|
0,83 |
|
15,4 |
1 |
|
1,3 |
|
|
1900 |
930 |
|
0,84 |
|
15,6 |
1 |
|
1,4 |
|
|
1890 |
920 |
|
0,84 |
|
15,8 |
1 |
|
1,5 |
|
|
1880 |
910 |
|
0,84 |
|
16,0 |
1 |
|
1,6 |
|
|
1870 |
900 |
|
0,84 |
|
16,2 |
1 |
|
1,7 |
|
|
I860 |
890 |
|
0,85 |
|
16,5 |
1 |
|
2,0 |
|
|
1840 |
870 |
|
0,85 |
|
17,7 |
1 |
|
2,5 |
|
|
1800 |
850 |
|
0,87 |
|
24,5 |
0 |
|
1.0 |
|
|
1470 |
620 |
|
0,98 |
|
|
Значение поправочных коэффициентов С и К |
|
Таблица 18 |
|||||||
|
|
|
||||||||
Темпера |
|
|
Поправочные коэффициенты |
|
|
|||||
тура |
При жаропроизводитель- |
При жаропроизводитель- |
||||||||
газов |
ности выше |
1800° С |
|
ности ниже 1800° С |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
iyx, °С |
С |
|
|
|
К |
|
С |
|
К |
|
100 |
0,82 |
|
|
|
0,78 |
|
0,83 |
|
0,79 |
|
200 |
0,83 |
|
|
|
0,78 |
0,84 |
|
0,79 |
||
300 |
0,84 |
|
|
|
0,79 |
|
0,86 |
|
0,80 |
|
400 |
0,85 |
|
|
|
0,80 |
|
0,87 |
|
0,81 |
|
500 |
0,87 |
|
|
|
0,81 |
|
0,88 |
|
0,82 |
|
600 |
■0,88 |
|
|
|
0,82 |
|
0,90 |
|
0,83 |
|
142
Если h<C \, то потеря тепла с уходящими газами подсчиты вается по формуле
|
|
|
q2 = |
c h - m , % . |
( 1 1 ) |
||||
|
|
|
|
^max |
|
|
|
|
|
3. |
Потеря тепла от химического недожога определяется по |
||||||||
формуле |
30,2 (СО)ух+25,8 (Н2)ух+ 85,55 (СН4)ух |
|
|
||||||
|
|
л - iu u , / 0, |
|||||||
|
<7з— |
|
|
г; |
|
|
|||
где ( С О ) у Х, |
( Н 2) у Х, |
( С Н 4) ух — содержание |
окиси |
углерода, |
во |
||||
дорода и метана |
в уходящих |
газах |
(по данным |
анализа), |
%; |
||||
Р — низшая |
теплота |
сгорания |
газа, |
отнесенная |
к 1 м3 сухих |
||||
продуктов горения, образующихся при сжигании газа в теоре |
|||||||||
тических условиях; принимается по табл. 15, 16, 17. |
|
||||||||
4. |
Потеря тепла в окружающую среду q5 принимается в за |
||||||||
висимости от производительности котлоагрегата и наличия хво |
|||||||||
стовых поверхностей нагрева из табл. |
19. |
|
Таблица 19 |
||||||
|
|
Потеря тепла в окружающую среду |
|||||||
|
|
|
|
||||||
|
в зависимости от номинальной производительности котлоагрегата |
|
|||||||
|
|
|
|
Потери тепла в окружающую среду, % |
|
||||
|
|
|
|
для котла |
|
|
|
|
|
Номинальная |
паропроиз |
без хвостовых |
для котла совместно |
||||||
водительность |
котла, |
т/ч |
поверхностей нагрева |
с хвостовыми |
|
||||
|
|
|
|
(водяного |
экономайзера |
поверхностями нагрева |
|||
|
|
|
|
или воздухоподогрева |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
теля) |
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
|
зд |
|
|
3,5 |
|
|
4.0 |
|
|
|
2,1 |
|
|
2,9 |
|
|
6,5 |
|
|
|
1,4 |
|
|
2,2 |
|
|
10,0 |
|
|
|
1,0 |
|
|
1,8 |
|
|
15,0 |
|
|
|
— |
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20,0 |
|
|
|
— |
|
|
1,3 |
|
|
25,0 |
|
|
|
— |
|
|
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35,0 |
|
|
|
— |
|
|
1,1 |
|
|
50,0 |
|
|
|
— |
|
|
0,9 |
|
|
75,0 |
|
|
|
— |
|
|
0,7 |
|
П р и м е ч а н и е . |
Для нагрузок котла, отличающихся от номинальной, |
||||||||
потеря тепла в окружающую среду подсчитывается по формуле |
|
||||||||
|
|
|
|
<75 = ?5абЛ^1 Г > |
|
|
|
(13) |
|
где |
<7оТабл— потеря |
тепла в окружающую среду при номинальной произ |
|||||||
водительности |
котла; |
Дн — номинальная паропроизводительность котла, |
т/ч; |
||||||
D — любая промежуточная нагрузка котла, т/ч. |
|
|
|
||||||
5 . |
К. |
п. д. |
котлоагрегата по обратному балансу (на основа |
||||||
нии |
определения |
отдельных потерь |
тепла) подсчитывается |
по |
|||||
формуле |
|
тС = 1 0 0 - (? 2 + 7 з+<75), |
%■ |
|
(14) |
||||
|
|
|
|
||||||
143